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TÉCNICAS DE IMAGENS RADIOLÓGICAS

E

RADIOPROTEÇÃO: RECICLAGEM

Fátima Faloppa Rodrigues Alves

Coordenação: Profa. Dra. Regina Bitelli Medeiros

Departamento Diagnóstico por Imagem

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RECEPTORES DE IMAGEM

E

PROCESSAMENTO

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O QUE SÃO RECEPTORES DE IMAGEM?

ONDE SÃO UTILIZADOS?

4

Receptores de imagem

convertem uma imagem invisível

em um padrão de imagem visível

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RADIOLOGIA CONVENCIONAL:

FILMESTELAS INTENSIFICADORAS (ECRANS)

INTENSIFICADORES DE IMAGEM DETECTORES

USO DOS RECEPTORES DE IMAGEM

RADIOLOGIA DIGITAL

“IP”“DETECTORES”

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FILMES

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Composição do filmeComposição do filme

EmulsãoC. Adesiva

C. Revestimento

Base

EmulsãoC. Adesiva

C. Revestimento(dupla emulsão)(dupla emulsão)(dupla emulsão)

Filmes ⇒ insensíveis aos raios X

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Classificação de filmesClassificação de filmes

Fonte de LuzFonte de Luz Sensibilidade Sensibilidade

GranulaçãoGranulaçãoGeometriaGeometria AplicaçõesAplicações

EmulsãoEmulsão

♦ Ecran♦Laser♦ Ecran♦Laser

♦ Azul♦ Verde♦ Laser♦ Calor

♦ Azul♦ Verde♦ Laser♦ Calor

♦ Simples♦ Dupla♦ Simples♦ Dupla

♦ Pequeno♦ Grande♦ Pequeno♦ Grande

♦ raios X♦ Mamografia♦ US♦ CT♦ RM♦ MN

♦ raios X♦ Mamografia♦ US♦ CT♦ RM♦ MN

♦ Tabulares♦ 3 Dimensões♦ Tabulares♦ 3 Dimensões

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>Velocidade < Velocidade< Definição > Definição

GRANULAÇÃO

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DUAS ETAPAS:

1) Processo fotográfico é iniciado pela exposição do filme à luz, formando uma imagem latente presente na emulsão (não visível)

2) Processo químico converte a imagem latente em imagem visível (apresentada através de variações de D.O.) a medida que os íons de prata são convertidos em prata metálica.

Formação da Imagem

“Quando a radiação interage com os cristais de brometo de prata, eles ficam suscetíveis a mudanças químicas e formam

o que é conhecido como IMAGEM LATENTE”

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Formação da ImagemFormação da Imagem

Ag+ AgBr

AgBr AgBr

* * Br 0Br 0

c) Nucleação

-Ag+ AgBr

AgBr AgBr* *

Br 0Br 0

d) Crescimento

-

AgBr AgBrAgBr

AgBr AgBr

**

a) Ponto de Sensibilidade

Ag+ Br0

AgBr e-AgBr AgBr

* *

b) Exposição da luz do fóton

fóton

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Características Sensitométricas dos filmes radiológicos

� sensitometria informações sobre as características dos filmes radiológicos sob determinadas condições de processamento (padronização no processamento)

� informações extraídas de um filme radiológico (ou sua resposta sensitométrica) dependem de sua constituição, da distribuição dos grãos, intensidade e qualidade dos fótons de luz utilizado na exposição

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� escolha do tipo de filme deve basear-se nas suas propriedades sensitométricas

� Entre os fatores que influenciam direta ou indiretamente a resposta sensitométrica dos filmes, é a temperatura do processo de revelação que mais influencia no padrão de qualidade da imagem radiológica (deve existir também uma preocupação quanto ao armazenamento e transporte dos filmes radiológicos, pois são fatores que podem afetar o desempenho dos mesmos e a qualidade da imagem)

Características Sensitométricas dos filmes radiológicos

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� O grau de enegrecimento (ou densidade óptica “D” ou nível de cinza) corresponde à densidade de prata metálica existente no filme.

� A densidade pode ser medida pela razãoentre uma intensidade de luz incidente padrão e intensidade transmitida ⇒ DENSITÔMETRO

� A curva sensitométrica do filme (também chamada de curva característica do filme) é afetada pela qualidade do feixe dos fótons de luz usados para a exposição e pelas condições de processamento do filme

Características Sensitométricas dos filmes radiológicos

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Sensitômetro

Densitômetro

16

Curva característica do filme radiológico

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 3.0

Log relativo da exposição

Densidade

Óptica

Base+véu

Densidade máxima

D1

D2 ϕtgϕ = contraste

E1 E2 (Latitude)

Velocidade

A relação entre as densidades ópticas resultante de diferentes níveis de exposição do filme à luz e os valores desta exposição tem sua forma definida por uma curva

característica, denominada “Curva sensitométrica do filme”

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Filme de alto contraste

Filme de baixo contraste

Densidade

óptica

Log relativo da exposição

Contraste do Filme

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�� V= 1/EV= 1/E�� Onde v é a velocidade e E Onde v é a velocidade e E

é a exposição necessária é a exposição necessária para produzir uma para produzir uma densidade óptica de 1,0densidade óptica de 1,0

�� Filme A + rápidoFilme A + rápido(+ sensível)(+ sensível)

Velocidade do Filme

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PARÂMETROS INTRÍNSECOS DO FILME

Base + Véu (Fog) parte do filme não exposta à luz

Velocidade (sensitividade) habilidade de um filme produzir uma densidade óptica igual a um para uma dada exposição

Densidade máxima ponto mais alto da curva

Latitude definido como um ∆ de exposição definido pela parte retilínea da curva

Contraste variação na D.O . produzida entre dois pontos, provocada por uma variação na exposição nestes dois pontos. É representado pela parte retilínea da curva e é considerado a região mais importante

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TELAS INTENSIFICADORAS

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Devido a baixa sensitividade do filme à exposição direta dos raios X é comum converter a informação para imagem visual utilizando luz

Fluorescência é a habilidade de cristais de certos saisinorgânicos (fósforos) em emitir luz quando excitados por raios X

A energia dos raios X é convertida em radiação no espectrode luz visível, e esta luz pode ser usada para expor o filme

de raios X (radiografia),ou ser visualizada diretamente (fluoroscopia)

Telas Intensificadoras (Ecrans)

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Telas Intensificadoras (Ecrans)

[CURRY III, 1990] [SILVA, 1997]

Base

FósforoCamada Refletora

Camada Protetora

Composição

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BASE: camada de suporte (plástico de poliester )

CAMADA REFLETORA:óxido de magnésio ou dióxido de titânio encontra-se espalhada sobre a base e faz o redirecionamento dos fótons espalhados,embora alguns algumas telas não possuam esta camada (Kodak X-Omatic Fine e Kodak X-Omatic Regular)

CAMADA DE FÓSFORO:constituída por cristais de fósforos suspensos em plástico flexível,e quanto maior a espessura do fósforo mais rápido é a telaa luz emitida tende a ser mais intensa quando aumenta o tamanho do cristal

CAMADA PROTETORA:formada de um material plástico função → proteger a camada de fósforo de fatores como:desgastes, umidade, manchas, eletricidade estática

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Função da tela:

• absorver a radiação transmitida pelo paciente:eficiência de absorção (Z)espessura da tela

• converter esta energia num padrão de luz que tem(tão próximo quanto possível) a mesma informaçãocomo o feixe de raios X original

• a luz, então, forma uma imagem latente no filme de raios X

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Durante muitos anos as telas mais utilizadas foram:

• tungstato de cálcio (telas intensificadoras)• sulfato de zinco (telas fluorescentes)

Hoje as mais utilizadas:

• iodeto de césio - (tubos intensificadores de imagem)• sulfato de estrôncio e bário, ítrio, terras raras, gadolínio lantânio (telas intensificadoras)

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Propriedades dos Fósforos

• Tamanho dos cristais

• Alta absorção de raios X

• Alta eficiência de conversão

• Alto número atômico

• Adequado espectro de emissão de luz

• Resistir a alterações ambientais

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Propriedades dos Fósforos

Devido ao alto número atômico do fósforo (para as energias usadas em radiologia), quasetoda a absorção dos raios X se dá pelo EFEITOFOTOELÉTRICO

O uso de tela intensificadora reduz a exposição(mAs) e consequentemente a dose do pacientee diminui o tempo de exposição

28

O uso de tela intensificadora reduz a exposição

(mAs) e consequentemente adose do paciente

e diminui o tempo de exposição

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As telas + espessas → + rápidas (absorvem mais raios X) → causam perda na nitidez da imagem (difusão da luz)

Telas mais espessas

Causam maior difusão da luz

Velocidade → capacidade de gravar detalhesAlta VELOCIDADE ⇒ menos detalhes

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CARACTERÍSTICAS MAIS IMPORTANTESDAS TELAS INTENSIFICADORAS

RESOLUÇÃO

E

VELOCIDADE

Resolução → habilidade de um sistema reproduzir fielmente um objeto

Velocidade → capacidade de gravar detalhes

31

VELOCIDADE

A velocidade pode ser determinada pelo número relativo de raios X interagindo com o material fosfórico e a eficiência de

conversão da energias dos raios X em luz visível que interage com o filme

Fatores:

• espessura da camada de fósforo

• composição

• tamanho do cristal de fósforo

• presença ou não de tinta absorvedora de luz na camada de fósforo

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2 formas para aumentar a VELOCIDADE:

• aumentar a camada da espessura do fósforo

• aumentar a eficiência de conversão da energiados raios X em luz visível que interage com ofilme

Alta VELOCIDADE ⇒ menos detalhes

Velocidade X nitidez

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Exemplos:

Écrans de CaWO4 (tungstato de cálcio): absorvem 20%

CaWO4 (de alta velocidade): absorvem 40%

Terras-raras: absorvem 60% dos fótons de raios X incidentes

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�� Baixa velocidade (alto poder de resolução)Baixa velocidade (alto poder de resolução)�� Meia velocidade (poder de resolução intermediário)Meia velocidade (poder de resolução intermediário)�� Alta velocidade (baixo poder de resolução)Alta velocidade (baixo poder de resolução)

�� Dependem da Dependem da qualidade do feixequalidade do feixede raiosde raios--X (X (KVpKVp))

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As telas devem combinar com a As telas devem combinar com a sensibilidade do sensibilidade do filme

Telas e filmes são fabricados de forma que possam ser usados concomitantemente

e sem problemas

Deve-se usar sempre filmes que foram projetados para uma tela específica

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Contato Filme/Tela

Se o contato for pobre haverá difusão da luz que alcança o filme

Existem dispositivos de testes que possibilitam avaliar o contato tela/filme.

Causas + frequentes de mal contato:

contato do feltro gastodeformação devido a umidade

armação da tela rachadaimpurezas depositadas sobre a tela (ecran)

As telas precisam ser mantidas sempre limpas(solução anti-estática)

37

DETECTORES

38

DETECTORES

CARACTERÍSTICAS:

semicondutores (bons condutores temperaturas)

Material: Germânio e Silício

Medidores de radiação (baseia-se na sua alta resolução para determinar a energia da radiação incidente pequenas flutuações e < incertezas nas medidas

Utilização: Ex.: Tomógrafos

39

INTENSIFICADOR

DE IMAGEM

40

INTENSIFICADORES DE IMAGEM

41

RECEPTOR DE IMAGEM

NA

RADIOLOGIA DIGITAL

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ImagingImaging PlatePlate

43

ImagingPlate Exposição

Paciente

Tubo de raios X

Leitora deimagem

Feixe Laser

ScannerÓptico

Luz

Apagamento

Princípios utilizados na Leitora, Armazenamento e Apagamento das Placas de Fósforo

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150-250µm

raios X

Luz Cintilante

CsI(Tl)

Matriz Pixel

Coluna de Iodeto de Césio

raios X

Pares de Elétrons

Selênio Amorfo

Matriz TFT

250 µm

Existem 2 métodos para captura da imagem de mamografia digital: conversão direta e indireta

conversão diretaOs fótons de raios X são capturados e convertidos

para fótons de luz através do cintilador em sinais eletrônicos

conversão indiretaos fótons condutores absorvem os raios X diretamente, gerando sinais

eletrônicos (conversão direta),sem o estágio intermediário de conversãode raios X para luz

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Tecnologia de Detectores

Definição do Sinal

Fóton raios X

Écran-Filme LORAD LBDIGE Senographe 2000D

Fischer ImagingSenoScan

IP

Métodos indiretos (conversão indireta)

→

→→→

----+

+

+

+

LORADSelenia

Método direto(conversão

direta)→

laser →

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DIGITAL

Tela/Filme

105

104

103

102

101

100

10-110-2

1

2

3

100 101 102 103

Exposição mR

Den

sida

deÓ

tica

no F

ilme

Res

post

ado

Sis

tem

aD.O. no filme e intensidade luminosa no DIGITAL

em função da Dose

47

PROCESSAMENTO

48

através do processamento

imagem latente

se transforma em imagem visível

ProcessamentoProcessamento

49

Etapas de umEtapas de um ProcessamentoProcessamento

Revelador

ÁguaFixador

bandeja

50

Função dos agentes químicosFunção dos agentes químicos

Revelador: Redução dos AgBr modificados (através da ação de

vários agentes: alcalino, moderador e conservador)

Fixador: Retira os AgBr não modificados / endurece a emulsão

Água: Elimina resíduos químicos

Secagem: Finaliza o processo

“(Starter: Estabiliza a atividade do revelador e aumenta sua vida útil)”

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ProcessamentoProcessamento

EmulsãoBase

REVELADOR

Emulsão

FÓTON

Base

52

ProcessamentoProcessamento

FIXADOR

Emulsão

Base

ÁGUA

Emulsão

Base

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ProcessamentoProcessamento

A precisão e a estabilidade ao processo revelaçãosão influenciadas por variáveis associadas aoprocesso de revelação entre elas as variáveis

QUÍMICAS e FÍSICAS

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Fatores que alteram a imagemFatores que alteram a imagem

Variações QuímicasVariações Químicas

MisturaMistura AtividadeAtividade RecirculaçãoRecirculação

DecréscimoDecréscimo

AgitaçãoAgitação

ReposiçãoReposição

Taxa SelecionadaTaxa Selecionada

Marca e TipoMarca e Tipo

AumentoAumento

Tipo de EmulsãoTipo de Emulsão

Tamanho e VolumeTamanho e Volume

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Variações FísicasVariações Físicas

Tempo de Tempo de imersão do imersão do revelador revelador

Temperatura do Temperatura do

reveladorrevelador

( 26°C ( 26°C -- 37 °C )37 °C )

ConjuntoConjunto

•• VariaçãoVariação•• Modelo da processadoraModelo da processadora

•• CicloCiclo

Seleção da temperaturaSeleção da temperaturaTipo do químicoTipo do químico

Tipo de EmulsãoTipo de Emulsão

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CUIDADOS NO PREPARO DOS QUCUIDADOS NO PREPARO DOS QUÍÍMICOS (REV/FIX)MICOS (REV/FIX)

Reserva

3° adicione a parte B sob agitação2° adicione a parte A sob agitação

5° adicione a água até completar 38 litros + Reserva

4° adicione a parte C sob agitação

1° adicione 20 litros de água

4° adicione a água até completar 38 litros + Reserva

3° adicione a parte B sob agitação

2° adicione a parte A sob agitação

1° adicione 20 litros de água

Reserva

Revelador Fixador

os químicos deverão ser preparados seguindo RIGOROSAMENTEseguindo as instruções do fabricante;

Utilizar sempre água filtrada para o preparo dos químicos;

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Após o preparo dos químicos controlar:

PH: fixador → 05 revelador → 11

DENSIDADE: fix/rev → 1,070 –1,090 g/cm3 (químico kodak)

OBS.: 1) Instalar fita graduada nos tanques de preparo do revelador e fixador

para marcação do volume limite dos mesmos2) Não reutilizar os químicos3) Acondicionar os resíduos químicos adequadamente em bombonas

até sua retirada para tratamento

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PROCEDIMENTOS DE ROTINA PARA USO ADEQUADODAS PROCESSADORAS

AO TÉRMINO DO EXPEDIENTE

1. Desligar a processadora

2. Fechar o registro de água que abastece a processadora

3. Deslocar o dreno da água

4. Retirar os rolos e lava-los cuidadosamente

5. Colocar os rolos em local seguro e cobri-los (evitar pó)6. Deslocar a tampa da processadora e mantê-la parcialmente

aberta após o término do expediente7. Fechar qualquer janela próxima à processadora

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PROCEDIMENTOS DE ROTINA PARA USO ADEQUADODAS PROCESSADORAS

AO INCIAR O EXPEDIENTE

1. Colocar na posição correta o dreno da água

2. Ligar a água

3. Colocar os rolos (cuidadosamente)

4. Fechar a tampa da processadora

5. Ligar a processadora6. Limpar a bandeja com pano “ligeiramente”úmido

e depois seco (que não solte fiapos) 7.Passar de 4 a 5 filmes grandes para assentar os rolos

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PAREDES pintura:cores pastéis e claras (nunca preta), lavável

REVESTIMENTO resistente a ação corrosiva (substâncias químicas)

PISO fácil limpeza, anticorrosivo, impermeável e antiderrapante (ex.: emborrachado, paviflex)

BANCADA fórmica lavável com gavetas (acondicionamento dos filmes)

../...

COMO DEVE SER UMA CÂMARA ESCURA

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VENTILAÇÃO forçada (exaustor)

TEMPERATURA E UMIDADE DO AR controlados (termohigrômetro) e mantidas respectivamente a 18-24oC / 40-60%

PORTA tipo labirinto ou dupla porta ou sistema giratório

ÁREA 5m2, prever local para → armazenamento de filmes,estocagem dos galões reservas e residuais (produtos químicos), local de instalação dos tambores de preparo dos químicos, filtro de água, pia (45cm de profundidade), sistema de drenagem da água

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LÂMPADA FLUORESCENTE padrão para hospitais e clínicas

INTERRUPTORES (não fluorescentes) posicionados de forma a evitar acionamento acidental

VEDAÇÃO apropriada contra a luz tanto para porta quanto para a passagem de chassis (box)

SISTEMA DE ILUMINAÇÃO DE SEGURANÇA lâmpadas e filtros apropriados (aos tipos de filmes), altura: no mínimo 1,20 m da bancada (Kodak GBX)

COMO DEVE SER A ILUMINAÇÃO DE UMA CÂMARA ESCURA

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LIMPEZA diariamente utilizar pano úmido (superfícies e piso)

não comer, beber, fumar, manter roupas penduradas

retirar objetos não pertinentes ao trabalho

mãos limpas, unhas curtas (sem esmaltes)

se possível utilizar luvas especiais (filmes mamográficos)

ACONDICIONAMENTO DAS CAIXAS DE FILMES vertical (temperatura e umidade do ar sob controle)

CUIDADOS COM A CÂMARA ESCURA

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CUIDADOS COM A CÂMARA CLARA

limpeza diária (evitar alimentos, objetos desnecessários)

negatoscópio (local apropriado)

ambiente de iluminação adequado

acondicionamento dos chassis (local apropriado)